深入了解 JavaScript 中的 for 迴圈 的詳細介紹

在ECMAScript5（簡稱ES5）中，有三種for 循環，分別是：

• ##簡單for迴圈

• for-in

• forEach

#在2015年6月發布的ECMAScript6（簡稱ES6）中，新增了一個循環，是：

• for-of

#下面我們就來看看這4 種for 迴圈。

簡單for 迴圈

以下先來看看大家最常見的一種寫法：

const arr = [1, 2, 3];
for(let i = 0; i　< arr.length; i++) {
    console.log(arr[i]);
}

當陣列長度在循環過程中不會改變時，我們應將陣列長度用變數儲存起來，這樣會得到更好的效率，以下是改進的寫法：

const arr = [1, 2, 3];
for(let i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
    console.log(arr[i]);
}

for-in

#通常情況下，我們可以用for-in 來遍歷一遍陣列的內容，程式碼如下：

const arr = [1, 2, 3];
let index;
for(index in arr) {
    console.log("arr[" + index + "] = " + arr[index]);
}

一般情況下，執行結果如下：

arr[0] = 1
arr[1] = 2
arr[2] = 3

但這麼做往往會出現問題。

for-in 的真相

for-in 迴圈遍歷的是物件的屬性，而不是陣列的索引。因此， for-in 遍歷的物件便不限於數組，還可以遍歷物件。例子如下：

const person = {
    fname: "san",
    lname: "zhang",
    age: 99
};
let info;
for(info in person) {
    console.log("person[" + info + "] = " + person[info]);
}

結果如下：

person[fname] = san
person[lname] = zhang
person[age] = 99

需要注意的是， for-in 遍歷屬性的順序並不確定，即輸出的結果順序與屬性在物件中的順序無關，也與屬性的字母順序無關，與其他任何順序也無關。

Array 的真相

Array 在 Javascript 中是一個對象， Array 的索引是屬性名稱。事實上， Javascript 中的 “array” 有些誤導性， Javascript 中的 Array 並不像大部分其他語言的陣列。首先， Javascript 中的 Array 在記憶體上並不連續，其次， Array 的索引並不是指偏移量。實際上， Array 的索引也不是 Number 類型，而是 String 類型的。我們可以正確使用如 arr[0] 的寫法的原因是語言可以自動將 Number 類型的 0 轉換成 String 類型的 “0″ 。所以，在 Javascript 中從來就沒有 Array 的索引，而只有類似 「0″ 、 「1″ 等等的屬性。有趣的是，每個 Array 物件都有一個 length 的屬性，導致其表現地更像其他語言的陣列。但為什麼在遍歷 Array 物件的時候沒有輸出 length 這一屬性呢？那是因為 for-in 只能遍歷“可枚舉的屬性”， length 屬於不可枚舉屬性，實際上， Array 物件還有許多其他不可枚舉的屬性。

現在，我們再回過頭來看看用for-in 來循環數組的例子,我們修改一下前面遍歷數組的例子：

const arr = [1, 2, 3];
arr.name = "Hello world";
let index;
for(index in arr) {
    console.log("arr[" + index + "] = " + arr[index]);
}

運行結果是：

arr[0] = 1
arr[1] = 2
arr[2] = 3
arr[name] = Hello world

我們看到for-in 迴圈存取了我們新增的「name」 屬性，因為for-in 遍歷了物件的所有屬性，而不僅僅是「索引」。同時要注意的是，此處輸出的索引值，即 「0″、 「1″、 「2″不是 Number 類型的，而是 String 類型的，因為其就是作為屬性輸出，而不是索引。那是不是說不在我們的 Array 物件中加入新的屬性，我們就可以只輸出數組中的內容了呢？答案是否定的。因為 for-in 不僅僅遍歷 array 自身的屬性，其也遍歷 array 原型鏈上的所有可列舉的屬性。下面我們來看個例子：

Array.prototype.fatherName = "Father";
const arr = [1, 2, 3];
arr.name = "Hello world";
let index;
for(index in arr) {
    console.log("arr[" + index + "] = " + arr[index]);
}

運行結果是：

arr[0] = 1
arr[1] = 2
arr[2] = 3
arr[name] = Hello world
arr[fatherName] = Father

寫到這裡，我們可以發現for-in 並不適合用來遍歷Array 中的元素，其更適合遍歷對象中的屬性，這也是其被創造出來的初衷。卻有一種情況例外，就是稀疏數組。考慮下面的例子：

let key;
const arr = [];
arr[0] = "a";
arr[100] = "b";
arr[10000] = "c";
for(key in arr) {
    if(arr.hasOwnProperty(key)  &&    
        /^0$|^[1-9]\d*$/.test(key) &&    
        key <= 4294967294               
        ) {
        console.log(arr[key]);
    }
}

for-in 只會遍歷存在的實體，上面的例子中， for-in 遍歷了3次（遍歷屬性分別為”0″、 “100″、 “10000″的元素，普通for 迴圈則會遍歷10001 次）。所以，只要處理得當， for-in 在遍歷 Array 中元素也能發揮巨大作用。

為了避免重複勞動，我們可以包裝一下上面的程式碼：

function arrayHasOwnIndex(array, prop) {
    return array.hasOwnProperty(prop) && 
        /^0$|^[1-9]\d*$/.test(prop) && 
        prop <= 4294967294; // 2^32 - 2
}

使用範例如下：

for (let key in arr) {
    if (arrayHasOwnIndex(arr, key)) {
        console.log(arr[key]);
    }
}

for-in 效能

如上所說，每次迭代操作會同時搜尋實例或原型屬性， for-in 迴圈的每次迭代都會產生更多開銷，因此要比其他迴圈類型慢，一般速度為其他型別循環的1 /7。因此，除非明確需要迭代一個屬性數量未知的對象，否則應避免使用 for-in 迴圈。如果需要遍歷一個數量有限的已知屬性列表，使用其他循環會更快，例如下面的例子：

const obj = {
    "prop1": "value1",
    "prop2": "value2"
};

const props = ["prop1", "prop2"];
for(let i = 0; i < props.length; i++) {
    console.log(obj[props[i]]);
}

上面程式碼中，將物件的屬性都存入一個數組中，相對於for- in 尋找每一個屬性，程式碼只專注於給定的屬性，節省了循環的開銷和時間。

forEach

在 ES5 中，引入了新的循環，即 forEach 循環。

const arr = [1, 2, 3];
arr.forEach((data) => {
    console.log(data);
});

運行結果：

1
2
3

forEach 方法為數組中含有有效值的每一項執行一次callback 函數，那些已刪除（使用delete 方法等情況）或從未賦值的項將被跳過（不包括那些值為undefined 或null 的項）。 callback 函數會依序傳入三個參數：

• 数组当前项的值；

• 数组当前项的索引；

• 数组对象本身；

需要注意的是，forEach 遍历的范围在第一次调用 callback 前就会确定。调用forEach 后添加到数组中的项不会被 callback 访问到。如果已经存在的值被改变，则传递给 callback 的值是 forEach 遍历到他们那一刻的值。已删除的项不会被遍历到。

const arr = [];
arr[0] = "a";
arr[3] = "b";
arr[10] = "c";
arr.name = "Hello world";
arr.forEach((data, index, array) => {
    console.log(data, index, array);
});

运行结果：

a 0 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"]
b 3 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"]
c 10 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"]

这里的 index 是 Number 类型，并且也不会像 for-in 一样遍历原型链上的属性。

所以，使用 forEach 时，我们不需要专门地声明 index 和遍历的元素，因为这些都作为回调函数的参数。

另外，forEach 将会遍历数组中的所有元素，但是 ES5 定义了一些其他有用的方法，下面是一部分：

• every: 循环在第一次 return false 后返回

• some: 循环在第一次 return true 后返回

• filter: 返回一个新的数组，该数组内的元素满足回调函数

• map: 将原数组中的元素处理后再返回

• reduce: 对数组中的元素依次处理，将上次处理结果作为下次处理的输入，最后得到最终结果。

forEach 性能

首先感谢@papa pa的提醒，才发现我之前的理解有错误。

大家可以看 jsPerf ，在不同浏览器下测试的结果都是 forEach 的速度不如 for。如果大家把测试代码放在控制台的话，可能会得到不一样的结果，主要原因是控制台的执行环境与真实的代码执行环境有所区别。

for-of

先来看个例子：

const arr = ['a', 'b', 'c'];
for(let data of arr) {
    console.log(data);
}

运行结果是：

a
b
c

为什么要引进 for-of？

要回答这个问题，我们先来看看ES6之前的 3 种 for 循环有什么缺陷：

• forEach 不能 break 和 return；

• for-in 缺点更加明显，它不仅遍历数组中的元素，还会遍历自定义的属性，甚至原型链上的属性都被访问到。而且，遍历数组元素的顺序可能是随机的。

所以，鉴于以上种种缺陷，我们需要改进原先的 for 循环。但 ES6 不会破坏你已经写好的 JS 代码。目前，成千上万的 Web 网站依赖 for-in 循环，其中一些网站甚至将其用于数组遍历。如果想通过修正 for-in 循环增加数组遍历支持会让这一切变得更加混乱，因此，标准委员会在 ES6 中增加了一种新的循环语法来解决目前的问题，即 for-of 。

那 for-of 到底可以干什么呢？

• 跟 forEach 相比，可以正确响应 break, continue, return。

• for-of 循环不仅支持数组，还支持大多数类数组对象，例如 DOM nodelist 对象。

• for-of 循环也支持字符串遍历，它将字符串视为一系列 Unicode 字符来进行遍历。

• for-of 也支持 Map 和 Set （两者均为 ES6 中新增的类型）对象遍历。

总结一下，for-of 循环有以下几个特征：

• 这是最简洁、最直接的遍历数组元素的语法。

• 这个方法避开了 for-in 循环的所有缺陷。

• 与 forEach 不同的是，它可以正确响应 break、continue 和 return 语句。

• 其不仅可以遍历数组，还可以遍历类数组对象和其他可迭代对象。

但需要注意的是，for-of循环不支持普通对象，但如果你想迭代一个对象的属性，你可以用
for-in 循环（这也是它的本职工作）。

最后要说的是，ES6 引进的另一个方式也能实现遍历数组的值，那就是 Iterator。上个例子：

const arr = ['a', 'b', 'c'];
const iter = arr[Symbol.iterator]();

iter.next() // { value: 'a', done: false }
iter.next() // { value: 'b', done: false }
iter.next() // { value: 'c', done: false }
iter.next() // { value: undefined, done: true }

不过，这个内容超出了本文的范围，而且 Iterator 要讲的也有很多，以后有时间专门写一篇文章介绍，欢迎关注。

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